PHP实现Collection数据集类及其原理
本文目录 ：
- Collection源码
- 讲解与例子
- ArrayAccess的使用
- JsonSerializable的使用
- Countable的使用
- IteratorAggregate、ArrayIterator的使用
- 内置函数的使用
PHP 语言最重要的特性之一便是数组了（特别是关联数组）。
PHP 为此也提供不少的函数和类接口方便于数组操作，但没有一个集大成的类专门用来操作数组。
如果数组操作不多的话，个别函数用起来会比较灵活，开销也小。
但是，如果经常操作数组，尤其是对数组进行各种操作如排序、入栈、出队列、翻转、迭代等，系统函数用起来可能就没有那么优雅了。
下面已实现的一个 Collection 类（数据集对象），来自 ThinkPHP5.0 的基础类 Collection，就是一个集大成的类。
1、 Collection源码
源码确实不错，也不是特别长，就全贴上了，方便阅读。跳到下面的 例子 结合看会比较好理解。
namespace think;
use ArrayAccess;
use ArrayIterator;
use Countable;
use IteratorAggregate;
use JsonSerializable;
class Collection implements ArrayAccess, Countable, IteratorAggregate, JsonSerializable
{
protected $items = [];
public function __construct($items = [])
{
$this->items = $this->convertToArray($items);
}
public static function make($items = [])
{
return new static($items);
}
public function isEmpty()
{
return empty($this->items);
}
public function toArray()
{
return array_map(function ($value) {
return ($value instanceof Model || $value instanceof self) ? $value->toArray() : $value;
}, $this->items);
}
public function all()
{
return $this->items;
}
public function merge($items)
{
return new static(array_merge($this->items, $this->convertToArray($items)));
}
/**
* 比较数组，返回差集
*/
public function diff($items)
{
return new static(array_diff($this->items, $this->convertToArray($items)));
}
/**
* 交换数组中的键和值
*/
public function flip()
{
return new static(array_flip($this->items));
}
/**
* 比较数组，返回交集
*/
public function intersect($items)
{
return new static(array_intersect($this->items, $this->convertToArray($items)));
}
public function keys()
{
return new static(array_keys($this->items));
}
/**
* 删除数组的最后一个元素（出栈）
*/
public function pop()
{
return array_pop($this->items);
}
/**
* 通过使用用户自定义函数，以字符串返回数组
*
* @param callable $callback
* @param mixed $initial
* @return mixed
*/
public function reduce(callable $callback, $initial = null)
{
return array_reduce($this->items, $callback, $initial);
}
/**
* 以相反的顺序返回数组。
*/
public function reverse()
{
return new static(array_reverse($this->items));
}
/**
* 删除数组中首个元素，并返回被删除元素的值
*/
public function shift()
{
return array_shift($this->items);
}
/**
* 把一个数组分割为新的数组块.
*/
public function chunk($size, $preserveKeys = false)
{
$chunks = [];
foreach (array_chunk($this->items, $size, $preserveKeys) as $chunk) {
$chunks[] = new static($chunk);
}
return new static($chunks);
}
/**
* 在数组开头插入一个元素
*/
public function unshift($value, $key = null)
{
if (is_null($key)) {
array_unshift($this->items, $value);
} else {
$this->items = [$key => $value] + $this->items;
}
}
/**
* 给每个元素执行个回调
*/
public function each(callable $callback)
{
foreach ($this->items as $key => $item) {
if ($callback($item, $key) === false) {
break;
}
}
return $this;
}
/**
* 用回调函数过滤数组中的元素
*/
public function filter(callable $callback = null)
{
if ($callback) {
return new static(array_filter($this->items, $callback));
}
return new static(array_filter($this->items));
}
/**
* 返回数组中指定的一列
*/
public function column($column_key, $index_key = null)
{
if (function_exists('array_column')) {
return array_column($this->items, $column_key, $index_key);
}
$result = [];
foreach ($this->items as $row) {
$key = $value = null;
$keySet = $valueSet = false;
if (null !== $index_key && array_key_exists($index_key, $row)) {
$keySet = true;
$key = (string) $row[$index_key];
}
if (null === $column_key) {
$valueSet = true;
$value = $row;
} elseif (is_array($row) && array_key_exists($column_key, $row)) {
$valueSet = true;
$value = $row[$column_key];
}
if ($valueSet) {
if ($keySet) {
$result[$key] = $value;
} else {
$result[] = $value;
}
}
}
return $result;
}
/**
* 对数组排序
*/
public function sort(callable $callback = null)
{
$items = $this->items;
$callback ? uasort($items, $callback) : uasort($items, function ($a, $b) {
if ($a == $b) {
return 0;
}
return ($a < $b) ? -1 : 1;
});
return new static($items);
}
/**
* 将数组打乱
*/
public function shuffle()
{
$items = $this->items;
shuffle($items);
return new static($items);
}
/**
* 截取数组
*/
public function slice($offset, $length = null, $preserveKeys = false)
{
return new static(array_slice($this->items, $offset, $length, $preserveKeys));
}
// ArrayAccess
public function offsetExists($offset)
{
return array_key_exists($offset, $this->items);
}
public function offsetGet($offset)
{
return $this->items[$offset];
}
public function offsetSet($offset, $value)
{
if (is_null($offset)) {
$this->items[] = $value;
} else {
$this->items[$offset] = $value;
}
}
public function offsetUnset($offset)
{
unset($this->items[$offset]);
}
//Countable
public function count()
{
return count($this->items);
}
//IteratorAggregate
public function getIterator()
{
return new ArrayIterator($this->items);
}
//JsonSerializable
public function jsonSerialize()
{
return $this->toArray();
}
/**
* 转换当前数据集为JSON字符串
*/
public function toJson($options = JSON_UNESCAPED_UNICODE)
{
return json_encode($this->toArray(), $options);
}
public function __toString()
{
return $this->toJson();
}
/**
* 转换成数组
*/
protected function convertToArray($items)
{
if ($items instanceof self) {
return $items->all();
}
return (array) $items;
}
}
2、 讲解与例子
给出了例子有前后的关系，所以要结合所有例子来看。
Collection 的原理其实都是对 PHP 内置的函数和 SPL 的应用，如果要更加深入，看官方文档也是一个不错的选择。
ArrayAccess的使用
Collection 既然是个类，那要怎么才能像数组那样便利的操作呢？如 $a['key'] 。
答案是：继承接口类 ArrayAccess，并实现该类的几个接口，如下:
abstract public boolean offsetExists ( mixed $offset ) //判断key即$offset的数组元素是否存在，相当于 isset($a[$offset])
abstract public mixed offsetGet ( mixed $offset ) //数组元素获取，相当于 $value = $a[$offset]
abstract public void offsetSet ( mixed $offset , mixed $value ) //数组元素设置 相当于 $a[$offset] = $value
abstract public void offsetUnset ( mixed $offset ) //删除数组元素，相当于 unset($a[$offset]); 现在回头看看 Collection 的源码是怎么实现的。
如何使用，来个例子：
use think;
$c = new Collection;
$c['a'] = 'hello a';
$c['b'] = 'you are b';
echo $c['a'] . '<br/>';
echo $c['b'] . '<br/>';
foreach ($c as $k => $v) {
echo "key: $k, val: $v <br/>";
}结果输出：
hello a
you are b
key: a, val: hello a
key: b, val: you are b
JsonSerializable的使用
如果对一个对象进行 json 编码的话，其实就是对该对象的 public 属性进行 json 化，那如何定制 json 化的内容和输出呢？
答案是：继承 JsonSerializable 接口类，并实现类中的接口：
abstract public mixed jsonSerialize ( void ) //定制json化的字符串输出 现在回头看看 Collection 的源码是怎么实现的。
如何使用，来个例子：
echo json_encode($c) . '<br/>';结果输出：
{"a":"hello a","b":"you are b"}
Countable的使用
如果对一个对象进行 count() 操作的话，其实就是统计该对象的 public 属性的总数，那如何定制 count() 呢？
答案是：继承 Countable 接口类，并实现类中的接口：
abstract public int count ( void ) 现在回头看看 Collection 的源码是怎么实现的。
如何使用，来个例子：
echo 'count: ' . $c->count() . '<br/>';
// 或者
echo 'count: ' . count($c) . '<br/>';结果输出：
count: 2
count: 2
IteratorAggregate、ArrayIterator的使用
如何实现迭代器的功能？如可进行 foreach 操作，提供迭代相关的函数等。
答案是：继承接口类 IteratorAggregate (聚合式迭代器)，并实现类中的接口：
abstract public Traversable getIterator ( void ) 如何实现该接口，调用生成一个 ArrayIterator 类，该类可提供迭代器的所有功能。
现在回头看看 Collection 的源码是怎么实现的。
如何使用，来个例子：
$c['c'] = 'not just c';
$iter = $c->getIterator(); //获取迭代器
// 可方便地使用foreach操作
foreach ($iter as $k => $v) {
echo "key: $k, val: $v <br/>";
}
echo 'count: ' . $iter->count() . '<br/>'; // 当前数组元素个数
$iter->rewind(); // 数组位置复位
echo 'current: ' . $iter->current() . '<br/>'; // 当前位置数组元素的值结果输出：
key: a, val: hello a
key: b, val: you are b
key: c, val: not just c
count: 3
current: hello a
内置函数的使用
功能操作的一般使用内置函数，PHP 提供的内置函数功能已经很强大了，只需要简单地封装成一个类方法即可，函数其实使用不难，忘记怎么使用了去官网溜溜吧。
有些是为了兼容 PHP 低版本，所以还要另外实现一遍，如：
/**
* 返回数组中指定的一列
*/
public function column($column_key, $index_key = null) 内置的 array_column() 需要 PHP5.5及以上版本才支持，而Collection类的应用目标是5.4及以上能使用，所以勉为其难地再实现了一遍。
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发表日期：2017年6月4日